防屈曲耗能支撑在铰接混凝土框架抗震加固中的应用

在我国部分地区还存在有铰接混凝土框架结构,这种结构体系在设计时未进行抗震设计,如继续使用,应进行抗震加固以使其满足抗震要求。防屈曲耗能支撑克服了普通钢支撑失稳的缺点,具有明确的屈服位移和屈服力,在多遇地震下可保持弹性状态,为结构提供刚度和抗震承载力。在设防烈度地震和罕遇地震下,防屈曲耗能支撑将屈服耗能,从而为结构提供耗能能力。结合防屈曲耗能支撑的特点,提出在铰接混凝土框架结构中的抗震加固方法,并结合实际工程实例,研究加固后结构的耗能能力。     

屈曲约束支撑在某会展中心工程中的应用研究

某会展中心采用钢管混凝土框架-屈曲约束支撑结构体系,主体结构跨度大、层高大且平面不规则.屈曲约束支撑作为耗能构件,分别应用在结构框架及大跨延性桁架两个部分.采用SAP2000软件进行动力弹塑性时程分析,考察罕遇地震作用下结构的性能.计算结果表明:屈曲约束支撑可以显著提高结构的侧向刚度、延性及耗能能力;结构在罕遇地震作用下具有良好的抗震性能,能够满足规范的要求.     

钢筋混凝土框架结构防屈曲支撑加固振动台试验研究

为验证某多层钢筋混凝土框架结构采用防屈曲支撑加固后在地震作用下的抗震性能,以实际工程为背景,对未加固结构及采用防屈曲支撑加固结构进行了1/5比例缩尺模型振动台试验,主要研究了模型结构的动力特性、阻尼比、地震反应、防屈曲支撑的耗能能力及震后防屈曲支撑的性能变化。试验结果表明：未加固模型结构在地震输入下未能实现规范的“三水准”抗震目标,采用防屈曲支撑加固后的模型结构改柱铰机制为梁铰机制,地震反应得到有效控制,最大位移降低率达97%;防屈曲支撑在多遇地震作用下仅增加结构抗侧刚度,分担地震剪力约占地震总剪力的34%~49%,设防及罕遇地震作用下防屈曲支撑屈服变形明显,有效提高结构阻尼,耗散的能量占地震输入总能量的25%~51%;不同型号防屈曲支撑震后性能变化有较大差异,防屈曲支撑结构体系的破坏形态为防屈曲支撑首先断裂失效,进而梁柱破坏。     

屈曲约束支撑在某礼堂抗震加固中的应用

采用屈曲约束支撑、钢支撑两种加固方案对老旧建筑物进行抗震加固改造,并分别对原结构、屈曲约束支撑加固结构、钢支撑加固结构在地震作用下的的动力特性、楼层刚度比、层间位移角等进行分析和对比。结果表明,采用屈曲约束支撑加固在小震时可有效提高结构的抗侧刚度,中震、大震时可滞回耗能,从而减轻震害,在抗震性能化设计中实现了很好的经济性;可通过选择不同性能的屈曲约束支撑达到不同的抗震性能化需求;屈曲约束支撑加固还有降低结构地震响应,提高结构抗震能力,空间布置灵活、施工简单方便、施工周期短等特点。     

防屈曲耗能支撑加固钢筋混凝土框架抗震效果分析

以一幢抗震性能未满足抗震规范的4层钢筋混凝土框架结构为算例,对其采用增设防屈曲耗能支撑的方法进行抗震加固,并对原有结构及加固后结构进行了小震、中震下反应谱及地震波时程的抗震效果对比分析。分析结果表明,防屈曲耗能支撑能够有效地提高结构的抗震性能。在小震作用下,防屈曲耗能支撑处于弹性状态,为结构提供抗侧刚度;在中震作用下,防屈曲耗能支撑逐渐进入非线性状态,作为结构第一道防线消耗地震能量。     

屈曲约束支撑-不规则混凝土结构体系的弹塑性地震反应分析

屈曲约束支撑是一种消能减震构件,在受拉和受压两种状态下都能达到屈服。以某框架结构教学楼为研究对象,阐述屈曲约束支撑在不规则混凝土框架结构加固工程中的应用。采用ABAQUS有限元软件,对在单向、双向和三向7度罕遇地震作用下加固前后的教学楼进行弹塑性动力时程地震反应分析研究。通过对比结构加固前后的层间位移角和顶层残余位移以及BRB的滞回耗能,以评价不规则钢筋混凝土框架结构-BRB体系的抗震性能。数值结果表明,合理设置屈曲约束耗能支撑能够提升不规则结构的抗震性能。     

采用BRB的建桥合一高铁站房结构耗能减震分析

针对已有建桥合一的高铁站房结构,本文提出了基于屈曲约束支撑的站房结构耗能减震技术方案。通过对设置屈曲约束支撑的站房结构进行动力特性分析、多遇地震的反应谱分析和罕遇地震的动力弹塑性时程分析,探究屈曲约束支撑对于高铁车站结构抗震性能的影响,以验证屈曲约束支撑在车站结构的可行性。结果表明:建桥合一的高铁站房设置屈曲约束支撑,在多遇地震作用下可减小地震响应,在罕遇地震作用下可减轻结构塑性铰的屈服程度,避免站房结构的柱产生塑性铰。     

屈曲约束支撑装配式钢结构减震设计

本文结合工程实际,介绍了屈曲约束支撑在上海某高层装配式商业建筑结构设计中的应用。进行了多遇地震作用下的反应谱分析、多遇地震作用下的弹性时程分析及罕遇地震下的动力弹塑性时程分析,研究屈曲约束支撑在不同地震水准作用下的性能并指导工程设计。时程分析的结果表明:多遇地震作用下,屈曲约束支撑处于弹性状态,提供了良好的抗侧刚度,结构的最大层间弹性位移角为1/558,小于1/250,满足规范要求;罕遇地震作用下,结构的最大弹塑性层间位移角为1/86,小于1/50,满足规范限值要求。屈曲约束支撑在罕遇地震作用下进入塑性状态并耗能,结构塑性变形引起的耗能仅占结构总耗能的6%左右;结构构件的损伤程度低。屈曲约束支撑工作状态良好,发挥了良好的耗能机制。     

某三维空间刚架结构抗震及稳定性能分析

介绍——采用五边形空间刚架的工程,考虑建筑功能的需要,钢柱沿建筑外围布置并与底层钢筋混凝土框架柱铰接,为了增加结构抗扭刚度和满足层间位移角的要求,在柱间设置支撑.屈曲约束支撑在小震下能够为结构提供适当的侧向刚度,在中震和大震下具有良好的耗能减震性能.阐述了屈曲约束支撑的设计计算方法,并比较分析了屈曲约束支撑在常遇地震、罕遇地震作用下抗震性能以及竖向荷载作用下的稳定承载力.     

屈曲约束支撑在某实验楼中的应用

某实验楼为混凝土框架结构,结构的横纵向布置屈曲约束支撑。采用等效支撑模型(PKPM)和等效弹簧模型(MIDAS/Gen)对结构在多遇地震和罕遇地震作用下的响应进行分析。分析结果表明:等效支撑模型可以较好地模拟屈曲约束支撑在结构中的作用,该屈曲约束支撑方案可以满足结构在多遇地震作用下和罕遇地震作用下的减震目标。多遇地震作用下,屈曲约束支撑保持弹性,为结构提供抗侧刚度;罕遇地震作用下,屈曲约束支撑进入屈服耗能;屈曲约束支撑可以完全隐藏在墙体内侧,不影响建筑使用功能。     

民航情报管理中心屈曲约束支撑框架设计分析

屈曲约束支撑既能在多遇震下为结构提供抗侧刚度,又能在罕遇震下屈曲耗能,减小主体结构损伤。本文结合某办公楼设计实例,介绍了屈曲约束支撑的特点和设计要点,并利用SAUSAGE软件进行了罕遇地震下的动力弹塑性时程分析。结果表明,屈曲约束支撑具有良好的抗震性能,可用于高烈度区、承担较为重要功能属性的建筑中。     

“类十字”双阶屈服屈曲约束支撑理论研究及数值分析

屈曲约束支撑是一种承载和耗能相结合的双功能抗震构件,被广泛应用于工程结构中。然而,传统屈曲约束支撑在多遇地震作用下处于弹性状态,不耗散地震能量,且不能够适应不同等级水平的地震作用。基于此,提出一种新型"类十字"双阶屈服屈曲约束支撑(DYBRB),其在小震下进入屈服耗散地震能量并为结构提供刚度,大震下耗能能力进一步提高。通过构造设计及工作原理,详细说明了DYBRB两阶段耗能的机理;通过理论分析建立了DYBRB的力学模型,给出了DYBRB支撑刚度、承载力、屈服位移的计算公式及其简化设计方法;并采用ABAQUS软件建立了DYBRB数值模型,模拟分析其抗震性能。研究结果表明:DYBRB具有更小的屈服位移和明显的分阶段耗能特征,滞回曲线饱满,能够在不同等级地震作用下为结构提供相应水平的耗能。     

湖北省科技馆混合减震巨型结构动力弹塑性时程分析

湖北省科技馆采用巨型钢框架-支撑结构体系,存在尺寸突变、扭转不规则、楼板不连续等不规则项,属于超限结构.为改善结构抗震性能,采取混合减震措施,在结构内布置屈曲约束支撑和防屈曲耗能钢板墙2种消能减震器.采用ABAQUS软件对结构进行施工模拟分析及动力弹塑性时程分析,研究罕遇地震作用下屈曲约束支撑和防屈曲耗能钢板墙混合减震效果,并给出定量评估,包括结构位移响应、构件损伤、能量耗散分布等.分析结果表明:2种消能减震器布置于结构薄弱位置,在提供结构刚度的同时,罕遇地震作用下作为结构第一道抗震防线,防屈曲耗能钢板墙产生良好的屈服塑性变形,屈曲约束支撑滞回耗能显著,有效保护了主体结构.     

BRB钢筋混凝土框架结构罕遇、极罕遇地震弹塑性分析

屈曲约束支撑是一种新型的耗能支撑。安装屈曲约束支撑(BRB)的框架结构可以减少设计配筋,增加结构抗侧刚度,那么按多遇地震设计后能否满足"大震不倒"的抗震设防要求自然成为研究者关注的问题。本文采用有限元模拟的方法对比分析安装BRB和不安装BRB的混凝土框架结构在罕遇地震、极罕遇地震下的抗震性能,具体体现在结构在罕遇地震下的层间变形和结构耗能。选取某5层框架结构按8度抗震设防设计,并进行罕遇地震和极罕遇地震弹塑性分析,结果表明框架结构在罕遇地震作用下层间位移角还满足规范限值要求,但在极罕遇地震作用下层间位移角已大于1/50。BRB框架结构在罕遇、极罕遇地震作用下层间位移角均小于1/50,且相比框架结构层间位移角显著减小,结构的滞回曲线更加饱满,说明BRB结构的耗能能力相对较好。     

含屈曲约束耗能支撑的高层建筑地震作用效应分析

本文以威盛大厦为例,对含屈曲约束耗能支撑的高层建筑钢结构的地震作用效应及抗震性能进行了分析.分析表明:(1)本工程的结构破坏模式为:X方向梁铰机制,Y方向柱铰机制;结构的抗震性能满足设计要求,(2)在小震作用下,屈曲约束耗能支撑处于弹性状态,为结构提供支撑刚度;中震作用下,部分屈曲约束耗能支撑达到屈服状态,为结构提供耗能能力.     

屈曲约束支撑在底部框架-抗震墙砌体结构抗震加固中的应用研究北大核心CSCD

底部框架-抗震墙砌体结构(底框结构)底层钢筋混凝土框架与上部砌体墙之间刚度差异较大,底层钢筋混凝土框架在地震中易发生破坏。针对底框结构抗震性能较差的缺点,采用屈曲约束支撑对某幢底框结构房屋进行抗震加固,建立设置屈曲约束支撑的底框结构计算模型,应用反应谱及时程分析方法对该结构进行计算分析。结果表明,设置屈曲约束支撑能够有效减小底框结构刚度差异,降低结构地震响应,提高底框结构抗震性能;采用屈曲约束支撑加固方案具有施工简单、周期短等优点,可供底框结构抗震加固时参考使用。     

屈曲约束支撑在底部框架-抗震墙砌体结构抗震加固中的应用研究

底部框架-抗震墙砌体结构(底框结构)底层钢筋混凝土框架与上部砌体墙之间刚度差异较大,底层钢筋混凝土框架在地震中易发生破坏。针对底框结构抗震性能较差的缺点,采用屈曲约束支撑对某幢底框结构房屋进行抗震加固,建立设置屈曲约束支撑的底框结构计算模型,应用反应谱及时程分析方法对该结构进行计算分析。结果表明,设置屈曲约束支撑能够有效减小底框结构刚度差异,降低结构地震响应,提高底框结构抗震性能;采用屈曲约束支撑加固方案具有施工简单、周期短等优点,可供底框结构抗震加固时参考使用。     

屈曲约束支撑在框架结构中的应用

山东省临沂市某妇幼保健计划服务中心门诊楼建设项目位于高烈度区,在确定结构方案的试算过程中,采用常规的纯框架结构形式结构位移角无法满足相关规范要求.通过设置屈曲约束支撑,在多遇地震下为结构提供刚度,从而使结构位移角满足相关规范要求.同时屈曲约束支撑能够在罕遇地震下耗能,为结构提供附加阻尼.采用盈建科结构设计软件和MIDAS软件模拟结构多遇地震和罕遇地震,得出本工程设置屈曲约束支撑能够提高结构抗震性能,满足国家"三个水准"抗震设防目标.     

屈曲约束支撑在某混凝土结构薄弱层中的应用

淮安开元国际大酒店属于超限高层结构。介绍了工程的特点及结构布置情况,针对结构竖向不规则性的特点,设置屈曲约束支撑对显著薄弱层予以加强。采用静力推覆分析方法和时程分析法分析了结构在设置不同刚度和形式的屈曲约束支撑前后的弹塑性性能。结果表明,在小震作用下,屈曲约束支撑处于弹性状态,为结构薄弱层提供支撑刚度,满足规范的要求;在罕遇地震作用下,屈曲约束支撑达到屈服状态,为结构提供耗能能力,改善了抗震性能。不同应力水平下的屈曲约束支撑对主体构件塑性铰出现的影响有所不同,同时滞回特性也有所差别。     

某屈曲约束支撑框架-核心筒混合结构静力推覆分析

兰州云天皇冠酒店为屈曲约束支撑框架-核心筒混合结构,属超限高层建筑。介绍了工程的特点及结构布置情况,针对结构平面布置不对称和高度超限的情况,对比了结构分别采用普通支撑和屈曲约束支撑时的弹塑性性能。结果表明,在小震作用下,屈曲约束支撑处于弹性状态,为结构提供支撑刚度;在罕遇地震作用下,部分屈曲约束支撑达到屈服状态,为结构提供耗能能力。通过采用屈曲约束支撑,既减轻了结构地震反应,又达到设计的预期性能目标且满足规范的要求。